[汽車之家 新鮮技術解讀] 在混動界,,“兩田”的THS和i-MMD一直該領域的兩座大山,而隨著《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》的發(fā)布以及政策的利好,,自主品牌混動也仿佛在一夜之間就開了花,,甚至還能全面布局混動市場。長城檸檬混動DHT作為自主品牌混動的代表之一,,更是將單擋直驅(qū)升級為兩擋,,從而進一步提升了發(fā)動機的工作區(qū)間,那么本期內(nèi)容我們就來解讀一下長城檸檬混動DHT,。
當下的主流混動技術按結構主要分為三大類,,第一類是像理想ONE一樣的增程式混動;第二類是如大眾探岳GTE的并聯(lián)式混動,;而最后一類則是以長城檸檬DHT,、比亞迪DM-i為代表的混聯(lián)式混動。
整套混動系統(tǒng)采用高度集成化設計,,包括1.5L/1.5T兩款混動專用發(fā)動機,、雙電機及其控制器、定軸式變速箱以及集成式DC/DC變換器,,可以實現(xiàn)EV,、串聯(lián)、并聯(lián),、能量回收等多種工作模式,。
● 1.5L/1.5T混動發(fā)動機有啥亮點?
1.5L自然吸氣發(fā)動機采用阿特金森循環(huán),壓縮比達到了13:1,,最大功率75kW,峰值扭矩135N·m,,主要應用在瑪奇朵DHT-PHEV(參數(shù)|詢價)等緊湊型車型中,;而1.5T渦輪增壓發(fā)動機采用米勒循環(huán),并配備了長城自主研發(fā)的VGT可變截面渦輪,,主要應用在摩卡DHT-PHEV等中型車或更高級別的車型中,。
我們知道壓縮比是活塞下止點容積與活塞上止點容積的比值,為了實現(xiàn)膨脹比大于壓縮比,,長城在1.5L自然吸氣發(fā)動機上動了一點小心思,。
其實阿特金森循環(huán)發(fā)動機在高速和低速時的工作效率較低,扭矩也不高,,而電機恰好在低速或高速時效率高,,能夠與阿特金森循環(huán)發(fā)動機的優(yōu)缺點形成互補,因此阿特金森循環(huán)發(fā)動機目前多用于混合動力車型,。
受其影響,,下一階段的壓縮行程也是從進氣門關閉時活塞所處的位置(略高于下止點)到上止點,但由于做功行程是從上止點到下止點的完整過程,,并且燃燒轉(zhuǎn)換均為有效功,,也就實現(xiàn)了膨脹比大于壓縮比。
【左為米勒循環(huán),,右為奧拓循環(huán)】
其實在壓縮行程也是需要耗費發(fā)動機能量的,,短一些的壓縮行程能夠減少發(fā)動機在這一階段的能量損失,同時當活塞達到上止點時,,可燃混合氣溫度也更低,,能夠有效抑制爆震的發(fā)生,而且更長的做功行程還能讓可燃混合氣燃燒的更加充分,。
這套350Bar高壓噴油系統(tǒng)目前如寶馬M,、大眾全新1.5T、雪佛蘭也都在使用,,自主品牌除長城外,,如比亞迪、吉利,、奇瑞以及長安等品牌也均有配備,。
● 缸蓋集成排氣歧管
快速暖機帶來的優(yōu)勢其實是顯而易見的,當冷卻液處在合適的溫度下,,燃燒狀態(tài)往往是最好的,,此時不僅動力性更好,油耗和排放還會比較低;而溫度高則容易產(chǎn)生爆震,,溫度低會影響汽油的霧化效果和燃燒效率,。
此外為了降低各氣缸之間的排氣干涉,一般車輛都會將排氣歧管盡量設計成等長或足夠長,,但由于缸蓋空間較小,,集成式排氣歧管無法做成等長造型,因此無論如何優(yōu)化排氣結構,,排氣氣流匯流時的相互干擾都是無法避免的,,只能在排氣效率和快速暖機之間盡量去做平衡。
● 長城自研VGT渦輪技術
渦輪增壓發(fā)動機最重要的部件是什么,?渦輪當屬其中之一,,但為了您能更好地理解長城自主研發(fā)的VGT渦輪技術,首先我們先要簡單了解渦輪增壓的原理,。
由于渦輪本身具備一定質(zhì)量,,必須要有足夠的廢氣來推動渦輪葉片,因此動力輸出不可避免會出現(xiàn)遲滯,,除電動渦輪外,,各家廠商只能通過不斷優(yōu)化來盡可能減少渦輪遲滯。
當發(fā)動機處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間時,,會有大量的廢氣涌入渦輪中,,會使渦輪在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生極強的排氣背壓,限制發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速工況下的增壓效率,,同時也限制了發(fā)動機的功率輸出上限,。
當發(fā)動機處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間時,就會出現(xiàn)廢氣流量大,、排氣背壓小的問題,,渦輪也能得到動力從而更好地工作,發(fā)動機出力也會更加得心應手,。
綜合以上也可以理解為渦輪越小,,響應性越好,但在高轉(zhuǎn)速區(qū)間的增壓效果不理想,;渦輪越大,,響應性越差,遲滯也就越明顯,。
其實VGT技術在柴油發(fā)動機上早就已經(jīng)得到了廣泛應用,,由于柴油發(fā)動機的排氣溫度要遠低于汽油機,從VGT的選材和布置來說,,都要更加容易,。
VGT渦輪的材質(zhì)一般選用耐高溫的航空材料,通過在廢氣渦輪端增設角度可變的葉片,從而實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下不同的廢氣流速和渦輪葉片的推進效果,,保證渦輪在各種工況下的響應性和增壓效果,。
當發(fā)動機低轉(zhuǎn)速排氣壓力較低的時候,導流葉片打開的角度較小,,此時導入渦輪處的空氣流速就更快,,從而可以更容易推動渦輪轉(zhuǎn)動,有效減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象,。
與當下增壓車型普遍使用的小慣量渦輪以及雙渦管設計類似,VGT其實也是優(yōu)化渦輪遲滯的其中一種解決方式,,也有的廠商將其稱為VNT,,曾廣泛用于沃爾沃、奧迪以及保時捷等品牌,。
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